감도를 변조할 수 있는 AC/DC

전문가 제언

○ 근래 태양광 광기전력 발전과 전기차 배터리 등 대규모 dc에너지의 사용이 커지면서 dc와 하이브리드 ac/dc네트워크 활용에 대한 관심이 커지고 있다. 이는 곧 관련분야의 연구개발 수요로 이어지고 있으며 이를 위한 고전적인 전기장 측정기술이 새롭게 조명받고 있다.

 

○ 전통적인 전기장 센서로서 현재 가장 널리 쓰이는 것은 field mill 장치이다. field mil은 높은 시간안정성 때문에 천둥번개 등 기상학적 원인으로 발생하는 대규모 전기장 탐지로부터 가정용 전기기기에 이르기까지 광범하게 사용되고 있다. 그러나 이러한 전통적 field mill은 장치가 크며 측정범위가 제한된다. 무엇보다도 mill의 핵심인 셔터를 회전시키는 부품의 마모와 이로 인한 기기의 유지관리가 큰 문제이다.

 

○ 이 연구에서 제시하는 field mill 전기장 센서는 회전셔터 대신에 측면으로 움직이는 빗살형태의 셔터를 사용하여 장치의 안정적인 가동을 제고시킨다. 또한 입사전기장을 감지하는 멤브레인에 특정주파수의 바이어스전압을 가하여 변조시킴으로서 측정범위를 1V/m 이하에서 MV/m 범위까지 크게 늘릴 수 있다.

 

○ 전기장 측정기술 자체가 역사가 오랜 것 중 하나라는 인식에 따라 첨단기술로 폭넓게 취급되고 있지는 않다. 한국표준과학연구원은 국가표준 확립과 보급 차원에서 오래전부터 각종 전기장 측정기술과 센서 개발에 주력하고 있다. 대학에서도 홍익대 등 일부에서 광센서 등 전기장 센서 개발에 대한 연구보고가 있다. 그러나 전통적으로 field mill 센서의 주요 적용 대상은 기상분야와 발전소 등 전력 처리 분야이다.

 

○ 현재 국내에서는 기상청을 중심으로 하는 한국전력공사와 항공우주연구원 등이 참여하는 낙뢰경보와 관리시스템 정도가 이 분야의 가시적인 연구개발 노력을 대표하고 있다. 그러나 가정과 산업에서 사용되는 수많은 전기전자기기를 감안할 때 전기장 측정에 대한 연구는 여전히 중요하다. 이 연구 같이 기존기술을 뛰어넘는 참신한 기술에 대한 아이디어가 국내에서도 나타나기를 기대한다.

저자

T. Chen, C. Shafai, A. Rajapakse, J.S.H. Liyanage, T.D. Neusitzer

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

전기·전자

연도

2016

권(호)

245()

잡지명

Sensors and Actuators, A: Physical

과학기술
표준분류

전기·전자

페이지

76~84

분석자

은*준

분석물

• 감도를 변조할 수 있는 AC,DC 전기장 센서.pdf [511,188 byte]

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